李 治
(刊載于《湖南日報》2022年6月13日06版)
湖南啟泰傳感科技有限公司(簡稱啟泰傳感或啟泰)最近幾年在媒體出現(xiàn)的機會不少,一會兒解決了我國工程機械領域液壓傳感器的國產(chǎn)替代難題,一會兒又是湖南省十大科技攻關項目承擔單位之一,一會兒還投資新能源汽車核心傳感器……在智慧消防這一新興領域,也逐漸聲譽鵲起。
什么是智慧消防?啟泰傳感的技術到底有多牛?啟泰傳感創(chuàng)始人、學術帶頭人王國秋教授說,有信心代表湖南制造,為智慧消防裝上中國芯。
(湖南啟泰傳感物聯(lián)網(wǎng)科技產(chǎn)業(yè)園。)
獨門利器——
小小傳感器,激活自主可控大產(chǎn)業(yè)
啟泰傳感之所以頻頻亮相,其核心競爭力就在其研制的金屬基壓敏芯片技術,該技術在中國首次量產(chǎn)后,徹底改寫了我國工程機械產(chǎn)業(yè)液壓傳感器這一關鍵核心元器件長期依賴進口的歷史。
我國幅員遼闊,傳統(tǒng)消防有限的人力和傳統(tǒng)的手段,已無法徹底解決現(xiàn)代城市的消防難題。由此,智慧消防應運而生。正是由于有了金屬基壓敏芯片的介入,該產(chǎn)業(yè)有了自主可控的技術基礎。
對于居民群眾來說,傳統(tǒng)消防的幾個要素大家都不陌生:消防栓,消防水和水管,噴淋頭,煙感器,等等??扇绻M一步問:你家樓下消防水管里有水嗎?你所在的寫字樓噴淋頭水夠不夠用?離你位置最近的哪座消火栓里能取到水?沒有智慧消防的協(xié)助,很難隨時精準回答出所有安全問題。
王國秋為大家揭開了消防智慧大腦的神秘蓋頭——內置傳感器感知有無消防水,測量消防水壓夠不夠,用物聯(lián)網(wǎng)技術將傳感器連接起來,配以必要的軟件和硬件設施,就形成了智慧消防系統(tǒng)。
(啟泰智慧消防系統(tǒng)架構。)
聽起來,智慧消防系統(tǒng)并不復雜,困難往往發(fā)生在不被人注意的地方,最難的元素就是傳感器!王國秋打了個比方:監(jiān)測消防水壓的傳感器,就像個壯漢挑上了百斤的擔子,走幾步也許行。但要日復一日不休息挑上擔子,怕是堅持不了幾天就倒下了。
要是監(jiān)測消防水壓的傳感器支撐不住了,報出來的數(shù)據(jù)全是錯的,除了添亂,哪能實用?
到此為止,估計讀者也能猜出啟泰傳感在智慧消防領域的獨特價值了——解決智慧消防里工作十年八年都不出問題的高可靠、高穩(wěn)定的水壓監(jiān)測傳感器。
傳感器難點一解決,整個智慧消防產(chǎn)業(yè)就活了。
最關鍵的是,相關產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)化技術都掌握在中國人自己手里。
基于此,王國秋被視為最有可能成為中國智慧消防奠基的專家。
厚積薄發(fā)——
千里眼順風耳,搶灘消防數(shù)字化
智慧消防實際上就是給傳統(tǒng)的消防設備裝上‘千里眼’、‘順風耳’,并且裝上能思考的大腦。王國秋說,沒有先進的智能傳感器,智慧消防就是瞎子、聾子。
湖南啟泰傳感科技有限公司于2015年11月入駐瀏陽高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),是一家新興的現(xiàn)代化高新技術企業(yè)。精準定位于高性能金屬基壓敏芯片及相關壓力傳感器的產(chǎn)業(yè)化。
此類產(chǎn)品肩負國產(chǎn)化替代自主可控的國家使命,已經(jīng)大量應用于工程機械、汽車、智慧城市、智慧消防等領域。
(無線液位計)
智能傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)、VR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術產(chǎn)業(yè)感知層重要功能器件和基礎核心元器件,是決定智能物聯(lián)網(wǎng)時代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵。由于起步較晚,我國在傳感器的關鍵行業(yè),關鍵技術,高附加值應用上,暫時還難以全面撼動國際品牌當下的壟斷地位。
盡管,我國在常規(guī)的傳感器方面已有所布局,但高精度高可靠的傳感器一直是短板,面臨卡脖子難題。
早在2016年公司基地建設之初,王國秋就看到了智慧消防物聯(lián)網(wǎng)有廣闊的前景,園區(qū)也取名為啟泰傳感物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園。
也就在那個時候,啟泰以敏銳的眼光看到了當時的智慧消防和物聯(lián)網(wǎng)技術存在嚴重的問題,那就是核心芯片和傳感器沒有國產(chǎn)化!導致嚴重依賴進口產(chǎn)品,如果一旦進口受限,整個行業(yè)十分危險,啟泰必須要解決芯片和傳感器國產(chǎn)化問題。
今天看來,這無疑是極為明智的決定。
王國秋說:在汽車、工程機械、工業(yè)控制等傳統(tǒng)領域,由于歷史多方面原因,高性能壓敏芯片和傳感器基本上被國外品牌壟斷,但是在智慧水務、智慧消防、智慧燃氣等新興領域中,也需要大量的壓力傳感器應用。而這一新興傳感器及物聯(lián)網(wǎng)應用市場,國內與國外產(chǎn)品處于同一起跑線,如果我們不搶占先機,迅速推進,一旦由國外品牌大量占據(jù)城市水務、燃氣、消防等的感知末端數(shù)據(jù),將會存在極大的信息安全隱患。
有了先進自研的工程機械行業(yè)壓敏芯片和傳感器,啟泰馬不停蹄地在消防領域大力投入。
之前,在消防領域測量壓力,普遍都是用硅基傳感器、壓阻式傳感器或者更老的機械式壓力表,但都有一個致命的缺陷——不能長期承壓,精度不高,導致傳感器相關設備使用壽命不長和容易引起系統(tǒng)誤報,這也是智慧消防一直沒有全面推廣的重要原因。
提起啟泰在智慧消防物聯(lián)網(wǎng)領域的發(fā)展之路,也經(jīng)歷了重重考驗。因為,在研發(fā)之初,我國智慧消防還沒有形成統(tǒng)一的標準,更沒有明確的市場目標。王國秋頂著各方面的壓力,堅持一定要做下去——他對新技術應用有強烈的嗅覺。
為此,啟泰投入了大量資金和研發(fā)力量,研發(fā)出了專門用于智慧消防的芯片和傳感器,具有高精度、高可靠、抗腐蝕等優(yōu)點,徹底解決了之前無法長期承壓的缺點。
據(jù)悉,隨著中國的5G、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等高科技技術蓬勃發(fā)展,基礎數(shù)據(jù)信息安全的自主可控需求越來越迫切。
為了快速進軍智慧消防,湖南啟泰構建了消防監(jiān)測終端+云平臺大數(shù)據(jù)計算分析+消防系統(tǒng)解決方案的智慧消防云平臺,集實時監(jiān)控、歷史記錄、數(shù)據(jù)分析、報警提醒、遠程控制等多種功能于一體。
這一前瞻性的戰(zhàn)略立即引起了銀行和投資機構的注意。2021年,長沙銀行對啟泰預授信20億元,支持湖南啟泰傳感進軍智慧消防領域。與此同時,一些知名股權投資機構也紛紛找上門來。
萬物互聯(lián)——
筑牢千家萬戶的安全防火墻
物聯(lián)網(wǎng)技術架構中最關鍵的是獲取信息的感知技術,即傳感器技術,它是構成物聯(lián)網(wǎng)的基礎。有了消防專用的芯片和傳感器作支撐,加上5G和物聯(lián)網(wǎng)的應用,將傳統(tǒng)消防設備升級換代的智慧消防開始駛入快車道。
王國秋專門成立了湖南啟泰物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司,立足于自研高性能壓敏芯片和傳感器,在5G物聯(lián)網(wǎng)技術、信息采集、傳輸及數(shù)據(jù)處理應用方面,加大研發(fā)投入,打造全智慧消防產(chǎn)業(yè)鏈。先后推出了基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧消防水壓遠程監(jiān)測系統(tǒng)、智慧消防大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、智慧消防平臺等多種產(chǎn)品,已在多個地區(qū)試點推廣運行。
(啟泰傳感芯片產(chǎn)品。)
萬物互聯(lián),在消防領域可以簡單理解為,不管是器材設備、水資源,還是消防人員,都變成了信息、動態(tài)、互動、融合和處理。
這也意味著,將所有的消防設備和人員變成了大數(shù)據(jù)庫,而這個數(shù)據(jù)庫就成了智慧消防的基礎。
2020年我們完成物聯(lián)網(wǎng)智能消火栓產(chǎn)品認證,歷時2年多開發(fā)了多種類型的消防管網(wǎng)監(jiān)測設備。王國秋介紹,與傳統(tǒng)壓力監(jiān)測設備相比,智能新品具有低功耗、無須布線、實時監(jiān)控、自動巡查等多方面優(yōu)勢,客戶可以通過下載他們自主研發(fā)的APP,對產(chǎn)品進行實時操控,不受距離、場地等因素制約。
把傳感器和物聯(lián)網(wǎng)無線電子設備安裝在消防栓或管網(wǎng)閥門處,無需更換整個消防設備??梢詫崟r監(jiān)測消火栓水壓、取水流量、地理位置、撞擊和傾斜等信息。數(shù)據(jù)最終通過5G、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)等多種無線遠程傳輸方式,把監(jiān)測數(shù)據(jù)自動上傳到智慧消防云平臺。
另外,由于近年來燃氣泄露爆炸事故時有發(fā)生,啟泰還針對城市燃氣輸配管路、家庭廚房、企業(yè)、園區(qū)等燃氣使用場所開發(fā)了燃氣監(jiān)測傳感器,同時應用到智慧消防領域。如果發(fā)生燃氣泄漏,機械臂會自動切斷燃氣,將火情扼殺在萌芽狀態(tài),筑牢安全防火墻。
氣體滅火系統(tǒng)被廣泛應用于各行各業(yè)中,由于其有著不導電、無腐蝕、無殘留物,對保護對象不造成污損,因此常被用于通信機房、IDC數(shù)據(jù)機房、變配電室、檔案室等重點防護區(qū),如果對消防氣瓶不進行及時維護、檢測,也會造成嚴重的后果。
特別像軌道交通、銀行、電信運營商、廣電等單位,由于營業(yè)網(wǎng)點多氣瓶分散于各處,氣瓶巡檢更是需要耗費大量的資源,而且還無法保證每個氣瓶處于良好工作狀態(tài)。
針對這一痛點,湖南啟泰推出的智慧消防氣瓶物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng),包含氣體鋼瓶壓力傳感器、多路信號采集器、物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控云平臺。產(chǎn)品具有結構簡單,改造難度小,不破壞原有設備的優(yōu)點。
如,驅動氣體鋼瓶壓力傳感器采用金屬濺射薄膜壓敏芯片封裝而成,全不銹鋼結構,安裝在鋼瓶容器閥的壓力表接口處,直接替換傳統(tǒng)壓力表,用于對鋼瓶內氣壓作高精度實時監(jiān)測,具有高可靠性。
快馬加鞭——
是騾子是馬,拉出來溜溜
王國秋常說:在智慧城市的大趨勢中,誰先跑在前面,誰就有可能成為未來的贏家。
經(jīng)過幾年的技術積累,湖南啟泰的智慧消防物聯(lián)網(wǎng)項目開始在湖南各地開花結果——
(1)望城經(jīng)開區(qū)智慧消防項目
對望城經(jīng)開區(qū)管委會的傳統(tǒng)消防進行智慧改造,通過對周邊室外地上消火栓、平層消噴末端以及高位消防水箱加裝智能設備,不但建立了智慧消防管理系統(tǒng),還將數(shù)據(jù)對接到望城經(jīng)開區(qū)智慧園區(qū)系統(tǒng)。項目建成后,通過平臺發(fā)現(xiàn)并督促維保整改了若干隱患,有效提升了管委會園區(qū)物業(yè)消防管理能力和火災隱患防范能力。
(2)瀏陽經(jīng)開區(qū)水務智慧消防改造
偷盜水監(jiān)管難、漏損比高一直是水務公司管理消火栓的一大難題。該項目要求對瀏陽經(jīng)開區(qū)偷漏水的地上消火栓進行智慧化改造,以求能達到及時監(jiān)管,為監(jiān)管舉證,降低管網(wǎng)漏損率的目的。
項目實施以后,一次水務公司執(zhí)法人員巡檢,正好碰到違規(guī)消火栓取水的車輛,執(zhí)法人員現(xiàn)場打開智慧消防掌上APP,對違規(guī)取水人員說:現(xiàn)在消火栓所有的狀態(tài)信息都在我們系統(tǒng)里可以查到,你剛才什么時候打開的消火栓,取了多少水,一目了然。
智慧消防系統(tǒng)為統(tǒng)計地上栓的用水量及用水規(guī)律提供數(shù)據(jù)依據(jù),提升了水務單位的現(xiàn)場稽核能力以及執(zhí)法效率,同時緩解了轄區(qū)面積大、人力維護效率低的痛點。
(3)星沙水務智慧消防項目
星沙水務集團相關負責人介紹,長沙縣城區(qū)的大街小巷共分布著2000余座消火栓,少數(shù)單位和個人把里面的救命水當成了免費水,肆意取用。為此,星沙水務決定為消火栓安裝一個智能大腦。
該項目對長沙縣城區(qū)街道2000座室外地上消火栓進行智慧化改造,以達到能監(jiān)測消火栓供水管網(wǎng)壓力,監(jiān)督消火栓偷漏水行為。也可以利用地上栓作為壓力測量點,輔助管網(wǎng)水壓維護。
有了啟泰傳感的智慧加持,當消火栓出現(xiàn)無水、壓力變化、傾斜、被偷盜等問題時,后臺自動觸發(fā)報警狀態(tài),星沙水務集團即可通過監(jiān)控系統(tǒng)迅速發(fā)現(xiàn)消火栓位置,及時到現(xiàn)場處理解決。
引領行業(yè)——
在變局中開新局,打造物聯(lián)網(wǎng)傳感器強省
最近兩年,疫情的反復給中小企業(yè)帶來了巨大的壓力,傳感器和物聯(lián)網(wǎng)等科技企業(yè)也沒能幸免。資金緊張、物流受阻、市場需求疲軟……啟泰沒有坐以待斃,而是因疫思變、積極自救,借助順應新基建等國家政策和時代大勢,堅守技術發(fā)展主線,自主創(chuàng)新,化危為機,逆勢突圍。
要充分利用國外同行企業(yè)產(chǎn)能不足和國產(chǎn)化替代浪潮。王國秋董事長號召公司員工在危機中覓新機,一邊做好防疫,一邊抓緊生產(chǎn)。爬坡過坎,艱難闖關。
(啟泰傳感器產(chǎn)品。)
面對重重壓力,王國秋矢志不渝:啟泰將繼續(xù)專注于芯片和傳感器的研發(fā),朝著人工智能化方向奔跑,計劃于2025年全面進軍無人平臺領域。努力成為有國際影響的人工智能與傳感器領袖級企業(yè),為人工智能平臺提供核心軟件和硬件產(chǎn)品。
王國秋的信心在于看準了技術發(fā)展的趨勢。作為數(shù)字時代的感知層,智能傳感器是集成傳感芯片、通信芯片、微處理器、軟件算法等于一體的系統(tǒng)級產(chǎn)品,緊密銜接互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經(jīng)濟,已成為支撐萬物互聯(lián)、萬事智聯(lián)的重要基礎產(chǎn)業(yè)。
時代潮流,浩浩蕩蕩。智能傳感器的發(fā)展,促進了智慧消防的發(fā)展進步。智慧消防作為國家重點領域,也得到了大力的扶持。
2017年,公安部《關于全面推進智慧消防建設的指導意見》。2020年4月,國務院安全生產(chǎn)委員會印發(fā)《全國安全生產(chǎn)專項整治三年行動計劃》,明確指出,建設城市物聯(lián)網(wǎng)消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)和消防大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),2021年底前地級以上城市建成消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),2022年底前分級建成城市消防大數(shù)據(jù)庫。
這些年,中國智慧消防行業(yè)的市場規(guī)模處于持續(xù)上升狀態(tài),自2015年1189.7億元提高至2018年2142.4億元,到2020年中國智慧消防行業(yè)市場規(guī)模約為2757億元。
近年來,湖南推進三高四新戰(zhàn)略定位和使命任務成績斐然,扛起一域責任服務國家大局,繼續(xù)奏響三湘四水的時代強音。
5月23日,湖南公布2022年數(shù)字新基建100個標志性項目。
新基建本質意義上是信息數(shù)字化的基礎設施建設,支撐傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化發(fā)展,主要包括智能制造和智能城市兩方面。湖南啟泰研發(fā)生產(chǎn)的壓敏芯片和傳感器,正是數(shù)字信息化技術的基礎設施。
專業(yè)人士認為,在啟泰等行業(yè)龍頭的帶領下,湖南有望引領全國傳感器和智慧消防物聯(lián)網(wǎng)健康發(fā)展,成為物聯(lián)網(wǎng)傳感器的技術強省,為新基建貢獻自己獨有的產(chǎn)業(yè)力量。